專利名稱：一種可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燒結(jié)設(shè)備，特別是減少漏風(fēng)率、全面提升廢氣品位、穩(wěn)定余熱回收熱源
溫度的燒結(jié)礦冷卻機(jī)，屬于燒結(jié)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼鐵廠燒結(jié)工序的能耗僅次于煉鐵工序， 一般為鋼鐵企業(yè)總能耗的10% 20%。我國燒 結(jié)工序的能耗指標(biāo)和先進(jìn)國家相比差距較大，每噸燒結(jié)礦的平均能耗要高20kgce。據(jù)日本某 鋼廠熱平衡測試數(shù)據(jù)表明，燒結(jié)機(jī)的熱收入中燒結(jié)礦顯熱占28.2%、廢氣顯熱占31.8%。可 見，燒結(jié)廠余熱回收的重點(diǎn)應(yīng)為燒結(jié)廢(煙)氣余熱和燒結(jié)礦(產(chǎn)品)顯熱，即燒結(jié)機(jī)后部 幾個風(fēng)箱內(nèi)的煙氣余熱，其溫度達(dá)300 35(TC和熱成品礦具有的顯熱，溫度約為750 800 。C。
燒結(jié)生產(chǎn)中得到的熱燒結(jié)礦，必須經(jīng)過燒結(jié)冷卻機(jī)的冷卻后，才能由帶式輸送機(jī)運(yùn)往高 爐礦槽，進(jìn)行煉鐵生產(chǎn)。通常對熱燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻的設(shè)備有環(huán)冷機(jī)和帶冷機(jī)兩種。熱燒結(jié)礦 從燒結(jié)機(jī)尾下來，經(jīng)過熱破碎和熱篩分后，進(jìn)入連續(xù)運(yùn)行的冷卻機(jī)臺車中，與風(fēng)機(jī)鼓入的冷 空氣進(jìn)行熱量交換。在這期間，從冷卻機(jī)出來的熱空氣可送入余熱鍋爐中加熱水，然后將所 產(chǎn)生的蒸汽用于發(fā)電。由于冷卻機(jī)出來的熱空氣溫度變化較大(150-400°C)，給余熱回收帶 來了很大的不便。目前燒結(jié)冷卻機(jī)廢氣余熱利用的難點(diǎn)在于冷卻機(jī)漏風(fēng)率高導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗 高，常規(guī)冷卻機(jī)余熱回收裝置導(dǎo)致熱污染、熱空氣品位和余熱利用率低。因此，如何降低7令 卻機(jī)漏風(fēng)率和提高熱源溫度是燒結(jié)礦顯熱回收的重點(diǎn)。
目前，正在運(yùn)行或研究的冷卻機(jī)熱空氣回收裝置主要有單風(fēng)罩、空氣循環(huán)-單風(fēng)罩、雙 風(fēng)罩、空氣循環(huán)-雙風(fēng)罩四種，這些裝置余熱回收率都比較低。即使采用先進(jìn)的分區(qū)回收和 梯級利用的方式對燒結(jié)礦顯熱進(jìn)行回收，也很難達(dá)到理想效果。國家實(shí)用新型專利"彈性密 封環(huán)冷機(jī)"(專利號200720138255. X)，可有效消除冷卻機(jī)磨損縫隙帶來的漏風(fēng)問題，提高風(fēng) 機(jī)的工作效率及密封板的使用壽命，提高了冷卻機(jī)作業(yè)率，確保了燒結(jié)生產(chǎn)正常運(yùn)行。但其 維護(hù)工作量大，而且未能從根本上解決燒結(jié)礦余熱回收率偏低的難題，因此開發(fā)和研究高效回收余熱的燒結(jié)礦冷卻設(shè)備迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種既能有效避免燒結(jié)礦冷卻過程中的漏風(fēng)問題，又能減 少氣-固間換熱溫差的可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)。
本發(fā)明所稱問題是由以下技術(shù)方案解決的
一種可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特別之處是它由供料部分、冷卻 部分和輸料部分構(gòu)成，所述冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風(fēng)管路、風(fēng)機(jī)和自上而下設(shè)置 于本體的料斗、上密封閥、預(yù)存室、下密封閥、換熱室、布風(fēng)板、等壓風(fēng)室和排料通道，所
述預(yù)存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室連通熱風(fēng)管路，等壓風(fēng)室連通風(fēng)機(jī)，所述布
風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口。
上述可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，所述本體內(nèi)還設(shè)有布料器，布料器位
于下密封閥下部，布料器下部設(shè)有出料槽。
上述可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，所述供料部分由燒結(jié)礦罐車和吊車
組成，其中吊車上框架位于料斗上部；所述輸料部分為皮帶機(jī)，皮帶機(jī)位于排料通道下部。 上述可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，所述等壓風(fēng)室設(shè)有調(diào)節(jié)擋板。 上述可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，所述預(yù)存室上部設(shè)有均壓閥；排料
通道上口設(shè)有卸料閥，排料通道下口設(shè)有排料閥。
本發(fā)明針對常規(guī)燒結(jié)礦冷卻機(jī)漏風(fēng)率高導(dǎo)致風(fēng)機(jī)電耗高和熱空氣品位低和余熱利用 率低的問題對冷卻機(jī)進(jìn)行了突破性的改進(jìn)，該立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)采用中型熱交換密閉裝置取 代結(jié)構(gòu)龐大的環(huán)冷機(jī)或帶冷機(jī)對燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻，不僅能有效地避免燒結(jié)礦冷卻過程中的、漏 風(fēng)問題，而且還能減少氣-固間的換熱溫差，以提高散料床熱交換裝置的熱效率，有利于全 面高效地回收利用燒結(jié)礦顯熱。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下l.漏風(fēng)率大大降低常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝 置的漏風(fēng)率高達(dá)40 50%，較大的漏風(fēng)率使得風(fēng)機(jī)的電耗增加、環(huán)境品質(zhì)下降。本發(fā)明冷卻 機(jī)采用密閉的腔室對燒結(jié)礦進(jìn)行冷卻，良好的氣密性使其漏風(fēng)率接近于零。2.冷卻設(shè)備氣 固換熱效率提高常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置中，燒結(jié)礦水平運(yùn)動，冷卻氣體由冷卻裝置的底部送 入，二者的熱量交換方式是叉流換熱。而新型立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)采用逆向換熱，燒結(jié)礦從換 熱器的上部進(jìn)入、下部排出；冷卻空氣從冷卻器的下部布風(fēng)板送入、上部抽出，這樣就實(shí)現(xiàn) 了逆向換熱，換熱效率得到較大提高。3.回收的熱空氣品位提高常規(guī)燒結(jié)礦冷卻裝置熱空 氣的溫度范圍較大，從15(TC到40(TC都有分布，這樣大范圍的溫度分布使得余熱回收十分困難。如果將所有換熱后的熱空氣混合后使用，則熱空氣品位將會大大降低，造成余熱利用 率更低。如果只將溫度較高的熱空氣進(jìn)行利用，則冷卻機(jī)余熱回收量少。本發(fā)明冷卻機(jī)的逆 向換熱使得熱空氣溫度更加穩(wěn)定，高效回收燒結(jié)礦顯熱，并使得所有出口熱空氣的溫度保持 在450 55(TC這樣一個較高的水平上，比常規(guī)冷卻機(jī)出口熱空氣、溫度高出15(TC左右。4.有 利于提高余熱鍋爐利用率本發(fā)明冷卻機(jī)占地面積較小，可配套先進(jìn)的檢測裝置用于檢測、 調(diào)控預(yù)存室燒結(jié)礦的高度、熱空氣的溫度、燒結(jié)礦排出溫度等，從而有效減少空氣溫度的波 動，使得與之配套的余熱鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，余熱利用率大大提高。


圖l是本發(fā)明示意圖2是圖1的A-A斷面圖3是圖1的B向視圖4是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例示意圖。
附圖中標(biāo)號表示如下1.料斗；2.上密封閥；3.預(yù)存室；4.環(huán)形風(fēng)室；5.下 密封閥；6.布料器；7.出料槽；8.換熱室；9.布風(fēng)板；9-L風(fēng)帽；9-2.落礦口； 10.等壓 風(fēng)室；11.排料通道；12.排料閥；13.皮帶機(jī)；14.卸料閥；15.調(diào)節(jié)擋板；16.風(fēng)機(jī)； 17.本體；18.熱風(fēng)管路；19.均壓閥；20.燒結(jié)礦罐車；21.吊車；22.除塵器；23.單壓
余熱鍋爐；24.汽輪機(jī)組；25.冷凝器；26.凝結(jié)水泵；27.除氧器；28.給水泵；29.冷風(fēng) 門；30.放散門。
具體實(shí)施例方式
參看圖1、圖2，本發(fā)明所述立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)由供料部分、冷卻部分和輸料部分構(gòu)成， 冷卻部分包括一立式密閉的本體17、熱風(fēng)管路18、風(fēng)機(jī)16和自上而下設(shè)置于本體的料斗1、 上密封閥2、預(yù)存室3、下密封閥5、換熱室8、布風(fēng)板9、等壓風(fēng)室10和排料通道11，預(yù) 存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室4，環(huán)形風(fēng)室連通熱風(fēng)管路，等壓風(fēng)室連通風(fēng)機(jī)。熱燒結(jié)礦 由本體上部的料斗送入，經(jīng)預(yù)存室、換熱室冷卻后排出。風(fēng)機(jī)送出的冷卻空氣從本體下部的 布風(fēng)板進(jìn)入，經(jīng)換熱室升溫后，熱空氣經(jīng)環(huán)形風(fēng)室4由熱風(fēng)管路18排出回收。該設(shè)計采用 密閉腔逆向換熱技術(shù)，與普通燒結(jié)礦冷卻機(jī)叉流換熱相比，換熱效率得到較大提高，而且良 好的氣密性使其漏風(fēng)率接近于零。
參看圖1、圖3，所述布風(fēng)板9上均布風(fēng)帽9-1和落礦口 9-2，其中風(fēng)帽可將風(fēng)機(jī)的送風(fēng)均勻輸送到換熱室，冷卻后的燒結(jié)礦則由落礦口下落，經(jīng)排料通道ll排出。
仍參看圖l，所述供料部分由燒結(jié)礦罐車20和吊車21組成，其中，吊車上框架位于料
斗上部，熱燒結(jié)礦經(jīng)密閉燒結(jié)礦罐車由吊車提升并平移到所述冷卻機(jī)上部，將熱燒結(jié)礦經(jīng)料
斗裝入預(yù)存室。所述$俞料部分為皮帶機(jī)13，皮帶機(jī)位于排料通道下部，排料通道上口設(shè)有卸 料閥14，排料通道下口設(shè)有排料閥12。由排料閥12排出的冷燒結(jié)礦，經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)送到高爐。
仍參看圖l，為使熱燒結(jié)礦在換熱室8內(nèi)布料均勻，本體內(nèi)還設(shè)有布料器6，布料器位 于下密封閥下部，布料器下部設(shè)有出料槽7。
仍參看圖l，位于本體下部的等壓風(fēng)室設(shè)有用以調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)擋板15。位于本體上 部的預(yù)存室上部設(shè)有均壓閥19。
本發(fā)明立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)工作過程如下燒結(jié)機(jī)燒結(jié)過程中產(chǎn)生的熱燒結(jié)礦(650-850 。C)先熱破碎和熱篩分后，再經(jīng)密閉燒結(jié)礦罐車(可采用多臺罐車連續(xù)輸運(yùn)燒結(jié)機(jī)產(chǎn)生的熱 燒結(jié)礦)由吊車提升并平移到燒結(jié)礦冷卻器的上部，由料斗入燒結(jié)礦冷卻器的預(yù)存室，然后 進(jìn)入換熱室與冷卻空氣進(jìn)行逆向換熱，3 6分鐘后，冷卻的燒結(jié)礦(100-15(TC)由排料通 道閥排出到皮帶機(jī)上(排料量可由自動控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)熱燒結(jié)礦流量予以控制，確保燒結(jié)機(jī)的 連續(xù)生產(chǎn)，而燒結(jié)礦在冷卻器內(nèi)的冷卻速率即停留時間由循環(huán)風(fēng)量控制)，由皮帶機(jī)運(yùn)送到 高爐。冷卻空氣由風(fēng)機(jī)從冷卻器本體底部布風(fēng)板送入，在換熱室中與燒結(jié)礦進(jìn)行逆向換熱， 從換熱室中排出的熱空氣450 55(TC經(jīng)熱風(fēng)管路回收利用，回收的熱空氣可保持在450 550
。C這樣一個較高的水平上，比常規(guī)冷卻機(jī)出口熱空氣溫度高出15(TC左右。
參看圖4，這是本發(fā)明與單壓余熱鍋爐配套使用，將回收的燒結(jié)礦顯熱用于發(fā)電的實(shí)例。 由立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)回收的熱空氣由熱風(fēng)管路18經(jīng)除塵器22通入單壓余熱鍋爐23側(cè)上部，單 壓余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)主蒸汽管道通入凝汽式汽輪機(jī)組24的主汽口 ，由凝汽式汽輪機(jī) 組驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。凝汽式汽輪機(jī)中排出的乏汽通入冷凝器25，產(chǎn)生的冷凝水和外部補(bǔ)充水 經(jīng)凝結(jié)水泵26送入除氧器27，除氧器水箱的水通過給水泵28給單壓余熱鍋爐供水。由單壓余 熱鍋爐排出的熱廢氣部分經(jīng)放散門30放散，并從環(huán)境空間補(bǔ)充一定量冷風(fēng)經(jīng)冷風(fēng)門29和風(fēng)機(jī) 16進(jìn)入燒結(jié)礦冷卻器底部的等壓風(fēng)室10，用以冷卻熱燒結(jié)礦。
權(quán)利要求
1.一種可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特征在于它由供料部分、冷卻部分和輸料部分構(gòu)成，所述冷卻部分包括立式密閉的本體(17)、熱風(fēng)管路(18)、風(fēng)機(jī)(16)和自上而下設(shè)置于本體的料斗(1)、上密封閥(2)、預(yù)存室(3)、下密封閥(5)、換熱室(8)、布風(fēng)板(9)、等壓風(fēng)室(10)和排料通道(11)，所述預(yù)存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室(4)，環(huán)形風(fēng)室連通熱風(fēng)管路，等壓風(fēng)室連通風(fēng)機(jī)，所述布風(fēng)板上均布風(fēng)帽(9-1)和落礦口(9-2)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特征在于 所述本體內(nèi)還設(shè)有布料器(6)，布料器位于下密封閥下部，布料器下部設(shè)有出料槽(7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特征在 于所述供料部分由燒結(jié)礦罐車(20)和吊車(21)組成，其中吊車上框架位于料斗上部； 所述輸料部分為皮帶機(jī)(13)，皮帶機(jī)位于排料通道下部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特征在于 所述等壓風(fēng)室設(shè)有調(diào)節(jié)擋板(15)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，其特征在于-所述預(yù)存室上部設(shè)有均壓閥(19);排料通道上口設(shè)有卸料閥(14),排料通道下口設(shè)有排料 閥(12)。
全文摘要
一種可高效回收燒結(jié)礦顯熱的立式燒結(jié)礦冷卻機(jī)，屬燒結(jié)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于解決避免燒結(jié)礦冷卻過程中漏風(fēng)及高效回收燒結(jié)礦顯熱問題。技術(shù)方案是它由供料部分、冷卻部分和輸料部分構(gòu)成，冷卻部分包括立式密閉的本體、熱風(fēng)管路、風(fēng)機(jī)和自上而下設(shè)置于本體的料斗、上密封閥、預(yù)存室、下密封閥、換熱室、布風(fēng)板、等壓風(fēng)室和排料通道，預(yù)存室和換熱室之間設(shè)有環(huán)形風(fēng)室，環(huán)形風(fēng)室連通熱風(fēng)管路，等壓風(fēng)室連通風(fēng)機(jī)，所述布風(fēng)板上均布風(fēng)帽和落礦口。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下1.漏風(fēng)率接近于零；2.冷卻設(shè)備氣固換熱效率提高；3.回收的熱空氣品位提高；4.有利于提高余熱鍋爐利用率?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，本發(fā)明有望作為燒結(jié)冷卻機(jī)的更新?lián)Q代設(shè)備而普遍應(yīng)用。
文檔編號F27D17/00GK101576351SQ20091007451
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者張尉然, 張玉柱, 武志飛, 王衛(wèi)華, 斌 趙 申請人:河北理工大學(xué)